Kaj je Daltonov zakon?

Daltonov zakon je načelo, ki se uporablja v kemiji za napovedovanje koncentracije mešanih plinov glede na tlak. Znan tudi kot Daltonov zakon parcialnega tlaka, pravi, da je vsota pritiska celotne mešanice plinov enaka vsoti vseh tlakov v mešanici. Daltonov zakon, ki ga je v zgodnjih 1800-ih uvedel John Dalton, angleški kemik in fizik, velja za idealne pline kot absolutni empirični zakon in ne za resnične pline. Razlog za to so elastične lastnosti molekul, ki so vključene v prvo, pa tudi majhen volumen delcev. Vendar pa se stopnja napake, kadar se uporablja za resnične pline, v večini primerov na splošno šteje za minimalno.

Matematično lahko Daltonov zakon izrazimo kot P(1) + P(2) + …P(n), kjer je P = tlak. Kot ugotavlja zakon, je skupni tlak vsake plinske komponente v mešanici enak skupnemu tlaku vsakega plina v celotni mešanici. Meritev, ki predstavlja tlak, je izražena v kilopaskalnih enotah in zapisana kot kPa.

Skoraj vsi so na neki točki opazili ta pojav iz prve roke, ne glede na to, ali so formalno seznanjeni z Daltonovim zakonom ali ne. Lahko bi se celo spomnili klasičnega znanstvenega eksperimenta iz njihovih šolskih let, ki je vključeval izpodrivanje vode iz steklenice, ko so jo držali pod koritom, napolnjenim z vodo. Nauk je bil, da čeprav je bila steklenica izpraznjena vode, pravzaprav sploh ni ostala prazna. Namesto tega se je napolnil z nevidnim plinom, ko se je voda izpodrivala. Isti učinek je mogoče opaziti, ko naredite nekaj tako vsakdanjega, kot je pomivanje kozarca v pomivalnem koritu, polnem vode, ali opazovanje majhnega otroka, ki se igra s plastično skodelico v kadi.

V zgornjem scenariju je mogoče določiti količino pritiska, ki ga izvaja nevidni plin, zajet v steklenici, in sicer vodik. To naredimo s sklicevanjem na tabelo, ki prikazuje tlak vodne pare pri različnih temperaturah, saj je treba v enačbi upoštevati določeno količino vodne pare. Izračun bi bil skupna količina tlaka, zmanjšana za tlak vodne pare. Rezultat bi bil enak tlaku vodikovega plina.

Medtem ko Daltonov zakon služi predvsem namenu v laboratoriju, ima tudi aplikacije v resničnem življenju. Na primer, potapljači se ukvarjajo z vedenjem o vplivu na zrak in dušik pri različnih tlakih v različnih globinah vode. Uporablja se tudi za določanje koncentracije specifičnih plinov v ozračju.